elektromotor kuvvet EMF nedir

Elektromotor kuvveti (EMF) - pozitif ve negatif yüklerin (jeneratör) zorla ayrılmasını gerçekleştiren bir cihazda, devresinde akım olmadığında jeneratörün terminalleri arasındaki potansiyel farka sayısal olarak eşit olan değer volt olarak ölçülür.

Elektromanyetik enerji kaynakları (jeneratörler) - elektrik olmayan herhangi bir enerjiyi elektriğe dönüştüren cihazlar. Bu tür kaynaklar, örneğin satsa:

• mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren enerji santrallerindeki (termik, rüzgar, nükleer, hidroelektrik) jeneratörler;

• kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine vb. çeviren her türden galvanik piller (piller) ve akümülatörler.

EMF sayısal olarak, bir birim pozitif yükü kaynağın içinde hareket ettirirken dış kuvvetlerin yaptığı işe veya kapalı bir devrede bir birim pozitif yükü ileten kaynağın kendisine sayısal olarak eşittir.

Elektromotor kuvveti EMF E, bir dış alanın ve indüklenen bir elektrik alanın bir elektrik akımını indükleme yeteneğini karakterize eden skaler bir niceliktir.Emf E, birim yükü (1 C) alan üzerinde bir noktadan diğerine taşımak için bu alan tarafından harcanan joule (J) cinsinden iş (enerji) W'ye sayısal olarak eşittir.

EMF için ölçü birimi volttur (V). Böylece, kapalı bir devrede 1 C'lik bir yük hareket ettiğinde 1 J'lik bir iş yapılırsa, emf 1 V'a eşittir: [E] = I J / 1 C = 1 V.

Site üzerinden transfer ücretleri elektrik devresi enerji harcaması eşlik eder.

Basamağı, devrenin belirli bir bölümü boyunca tek bir pozitif yük ileterek kaynağın yaptığı işe eşit olan bir değere voltaj U denir. Devre dış ve iç bölümlerden oluştuğu için, dış gerilim kavramlarını ayırt ederler. Uvsh ve dahili Uvt bölümleri.

Söylenenlerden, kaynağın EMF'sinin devrenin harici U ve dahili U bölümlerinin voltajlarının toplamına eşit olduğu açıktır:

E = Uears + UW

Bu formül, bir elektrik devresi için enerjinin korunumu yasasını ifade eder.

Devrenin farklı bölümlerindeki gerilimleri ancak devre kapalıyken ölçmek mümkündür. EMF, açık devre kaynak terminalleri arasında ölçülür.

Aktif iki terminalli bir ağ için voltaj, EMF ve voltaj düşüşü

EMF yönü - bu, elektrik dışındaki bir doğanın etkisi altında jeneratör içindeki pozitif yüklerin eksiden artıya zorunlu hareketinin yönüdür.

Jeneratörün iç direnci, içindeki yapısal elemanların direncidir.

İdeal bir EMF kaynağı — bir jeneratör, iç direnç sıfırdır ve terminallerindeki voltaj yükten bağımsızdır. İdeal bir EMF kaynağının gücü sonsuzdur.

E değerine sahip ideal bir EMF üretecinin koşullu bir görüntüsü (elektrik diyagramı) Şekil 1'de gösterilmektedir.1 A.

Gerçek EMF kaynağı, ideal olandan farklı olarak, bir iç direnç Ri içerir ve voltajı yüke bağlıdır (Şekil 1., b) ve kaynağın gücü sonludur. Gerçek bir EMF jeneratörünün elektrik devresi, ideal bir EMF jeneratörü E ve iç direnci Ri'nin seri bağlantısıdır.

EMF kaynakları: a — ideal; b - gerçek

Uygulamada, gerçek EMF jeneratörünün çalışma modunu ideal çalışma moduna yaklaştırmak için, gerçek jeneratörün iç direnci Ri mümkün olduğu kadar küçük olmaya çalışılır ve yük direnci Rn'nin en az bağlanması gerekir. Jeneratörün iç direncinin değerinin 10 katı, yani koşulu yerine getirmek gereklidir: Rn >> Ri

Gerçek bir EMF jeneratörünün çıkış geriliminin yükten bağımsız olabilmesi için özel elektronik gerilim stabilizasyon devreleri kullanılarak stabilize edilir.

Gerçek bir EMF jeneratörünün iç direnci sonsuz küçük yapılamadığından, enerji tüketicilerinin ona koordineli bağlanma olasılığı en aza indirilir ve standart olarak gerçekleştirilir. Radyo mühendisliğinde, EMF jeneratörlerinin standart çıkış direnci değerleri 50 ohm (endüstriyel standart) ve 75 ohm'dur (ev standardı).

Örneğin, tüm televizyon alıcılarının giriş empedansı 75 ohm'dur ve antenlere tam olarak bu karakteristik empedansa sahip koaksiyel kablo ile bağlanır.

İdeal EMF jeneratörlerine yaklaşmak için, tüm endüstriyel ve ev elektronik ekipmanlarında kullanılan besleme voltajı kaynakları, belirli bir aralıkta güç kaynağının neredeyse sabit bir çıkış voltajına dayanmasına izin veren, çıkış voltajını stabilize etmek için özel elektronik devreler kullanılarak yapılır. EMF kaynağı tarafından çekilen akımların sayısı (bazen voltaj kaynağı olarak adlandırılır).

Elektrik şemalarında, EMF kaynakları aşağıdaki şekilde gösterilmektedir: E - sabit bir EMF kaynağı, e (t), zamanın bir fonksiyonu şeklinde bir harmonik (değişken) EMF kaynağıdır.

Seri bağlı özdeş hücrelerden oluşan bir pilin elektromotor kuvveti E, bir pil E'nin elektromotor kuvvetinin pilin eleman sayısı n ile çarpımına eşittir: E = nE.

Bu konuda ayrıca bakınız: EMF kaynakları ve akım: temel özellikler ve farklılıklar